高分子の圧力誘起液液相転移の探索

• 研究課題/領域番号: 24684032
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 千葉 文野 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (20424195)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2012年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 液体液体転移 / 高分子 / 高圧力 / 圧力誘起相転移 / 多孔性物質 / 液体 / 石英ガラス / ポリアモルフィズム / 圧媒体 / X線回折 / 化学物理 / ソフトマター / 構造解析 / 高分子・液晶

研究成果の概要

結晶構造間の相転移は良く知られ、構造の変化に伴う物性の変化は良く研究されている。近年、液体状態においても複数の構造をとりえて、構造間で相転移が存在することが提唱され、液液相転移と呼ばれている。本研究は、高分子溶融体においても液液相転移が存在することを実験的に明らかにする目的で行った。高分子P4MP1を始めとするいくつかの高分子で圧力誘起で溶融体から溶融体への構造変化を発見することができた。また、１種類の高分子によって、室温・常圧で安定な２種類のアモルファス固体の作製を試みた。

研究成果

• [雑誌論文] 構造不規則系の中距離秩序： (2016)
  • 著者名/発表者名: 千葉 文野、竹中 幹人
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 58 号: 1 ページ: 48-53
  • DOI: 10.5940/jcrsj.58.48
  • NAID: 130005131545
  • ISSN: 0369-4585, 1884-5576
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The double Bragg scattering observed in the small angle X-ray scattering for Highly Oriented Pyrolytic Graphite (HOPG) (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Ohmasa, Susumu Shimomura, Ayano Chiba
  • 雑誌名: Journal of Applied Crystallography 巻: 49 号: 3 ページ: 835-844
  • DOI: 10.1107/s1600576716004568
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Anomalous dispersion of the acoustic mode in liquid Bi (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Inui, Y. Kajihara, S. Munejiri, S. Hosokawa, A. Chiba, K. Ohara, S. Tsutsui, and A. Q. R. Baron
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 92 号: 5 ページ: 054206-054206
  • DOI: 10.1103/physrevb.92.054206
  • NAID: 120006697263
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structurally different amorphous solids of isotactic poly(4-methyl-1-pentene) and an apparently press-working-induced amorphization (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayano Chiba
  • 雑誌名: Journal of Molecular Liquids 巻: 200 ページ: 28-31
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 液体・液体構造相転移 : リン, 水から高分子まで (2013)
  • 著者名/発表者名: 千葉 文野
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 48 ページ: 101-111
  • NAID: 40019658765
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二つの顔をもつ溶融高分子…圧力に応じて異なる構造をとっていた! (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野, 竹中幹人, 船守展正
  • 雑誌名: 化学 巻: 67 ページ: 25-28
  • NAID: 120005540471
  • 査読あり
• [学会発表] 高分子P4MP1溶融体のヘリウムガスによる加圧でみられる圧縮率の減少 (2016)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: 液体の不規則性・不均一性・階層性の研究会
  • 発表場所: お茶の水女子大学 （東京都文京区）
  • 年月日: 2016-04-16
• [学会発表] 溶融高分子の圧力誘起構造変化: SiO2ガラスとの共通点を中心に (2015)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: 物理学会四国支部特別企画講演会
  • 発表場所: 愛媛大学 （愛媛県松山市）
  • 年月日: 2015-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] 高分子P4MP1溶融体のヘリウムガスによる加圧またはガスの浸入 (2015)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野、乾雅祝、梶原行夫、秋山良、渕崎員弘
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 高配向性黒鉛結晶のX線小角散乱 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大政義典、千葉文野
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 液体Asの中距離秩序と局所構造の圧力依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大村訓史、千葉文野、下條冬樹
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 高温高圧下の超臨界流体イオウの音響モード (2015)
  • 著者名/発表者名: 乾雅祝、梶原行夫、千葉文野、松田和博、筒井智嗣、アルフレッド・バロン
  • 学会等名: 日本物理学会 2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学 千里山キャンパス（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 液体カルシウムの非弾性X線散乱測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 乾雅祝，梶原行夫，細川伸也，千葉文野，木村耕治，松田和博，宮武至，筒井智嗣，アルフレッド バロン
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] J-PARC超高圧中性子回折装置PLANETを用いたSiO2ガラス研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 服部高典，オスカー・ヤガファロフ，片山芳則，千葉文野，佐野亜沙美，稲村泰弘，大友季哉，松崎祐樹，下條冬樹
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] 数kbarまでの低圧域に適したガス圧駆動式DACの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 千葉 文野
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 第一原理分子動力学法によるシリカガラスの静的構造の温度・圧力依存性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松崎祐樹，福永大樹，服部高典，ヤガファロフオスカー，片山芳則，千葉文野，高良明英，下條冬樹
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 高分子における液体‐液体転移の探索と２種類のアモルファス固体の作成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: Hot Research Meeting 「一歩先の液体研究」
  • 発表場所: 京都大学理学研究科付属地球熱学研究施設
• [学会発表] 液体の圧力誘起構造変化：高分子溶融体を中心に (2014)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: 第141回量子生命科学セミナー「ソフトマターと凝縮系科学の最前線」
  • 発表場所: 広島大学理学部E002
• [学会発表] Search for liquid-liquid transitions in some polymer melts (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayano Chiba, Nobumasa Funamori, Mikihito Takenaka
  • 学会等名: Japan-Taiwan Joint Workshop on Nanospace Materials
  • 発表場所: 福岡工業大学 Ｃ棟
• [学会発表] Pressure-induced structural changes in isotactic poly(4-methyl-1-pentene) and some other polymers in melted state (2014)
  • 著者名/発表者名: Ayano Chiba, Mikihito Takenaka, Nobumasa Funamori
  • 学会等名: 9th Liquid Matter Conference - Liquids 2014
  • 発表場所: University of Lisbon, Portugal
• [学会発表] 圧力誘起中距離秩序変化 : 高分子液体を中心に (2013)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会(シンポジウム講演)
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 液体Ge-Te混合系のX線小角および非弾性X線散乱測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梶原行夫, 乾雅祝, 千葉文野, 筒井智嗣, アルフレッド・バロン, 尾原幸治
  • 学会等名: 日本物理学会 第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学 東広島キャンパス
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Search for polyamorphism and liquid-liquid transitions in polymers (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayano Chiba
  • 学会等名: Pre-symposium of 33ICSC
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ
  • 招待講演
• [学会発表] Pressure-Induced Liquid-Liquid Transitions: Search in a Polymer Melt (2013)
  • 著者名/発表者名: Ayano Chiba, Mikihito Takenaka, Nobumasa Funamori
  • 学会等名: 33rd International Conference on Solution Chemistry (ICSC)
  • 発表場所: 京都テルサ
• [学会発表] 高分子系のポリアモルフィズムの探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス
• [学会発表] J-PARC超高圧中性子回折装置を用いた石英ガラスの高圧中性子回折実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 服部高典，ヤガファロフ オスカー，片山芳則，佐野亜沙美，齋藤寛之，千葉文野，稲村泰弘，鈴谷賢太郎，大友季哉
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス
• [学会発表] 溶融高分子P4MP1の圧力誘起構造変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野
  • 学会等名: 第35回溶液化学シンポジウム プレシンポジウム
  • 発表場所: 早稲田大学 西早稲田キャンパス(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-11
• [学会発表] Pressure-Induced Structural Change in Poly(4-methyl-1-pentene) Melt (2012)
  • 著者名/発表者名: Ayano Chiba
  • 学会等名: IUCrHP2012/QuBS2012, IUCr Commission on High Pressure 2012 Meeting
  • 発表場所: Hotel Lake View Mito(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 高配向性グラファイトを始めとする結晶性物質の小角散乱のストリークの起源 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野, 太田昇, 下村晋
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 高配向性グラファイトHOPGのフォノンの結晶欠陥量依存性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野, Thomas E Weller, Steve M Bennington, Monica Jimenez-Ruiz, 西田麻耶, 辻和彦
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 液体ビスマスの高分解能非弾性X線散乱実験II (2012)
  • 著者名/発表者名: 乾雅祝, 梶原行夫, 細川伸也, 千葉文野, 尾原幸治, 小原真司, ヤッコ・アコラ, 筒井智嗣, アルフレッド・バロン
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-19